【高考A计划】2017年新高考化学一轮复习-8.2-水的电离和溶液的酸碱性课件

第二节水的电离和溶液的酸碱性考查要点备考指导1.了解水的电离,离子积常数。2.了解溶液pH的定义。能进行pH的简单计算。3.了解测定溶液pH的方法。4.掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。1.复习重点:(1)水的电离平衡及影响因素。(2)溶液的酸碱性及pH计算。2.题型:以选择题为主。一、水的电离1.电离方程式2.水的离子积常数(Kw)(1)表达式:室温下,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,则该温度下纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7,即pH=7。(2)影响因素:Kw随温度的升高而增大。3.外界因素对水的电离平衡的影响(1)温度:温度升高,促进水的电离,Kw增大。(2)酸、碱:抑制水的电离,Kw不变。(3)能水解的盐:促进水的电离,Kw不变。(4)能与水反应的活泼金属:促进水的电离。水是一种极弱的电解质,其电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,可简写为H2OOH-+H+。【小题自测】1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。(1)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。(×)【解析】水的离子积常数的数值大小只与温度有关。(2)(2015·天津高考)室温下,将0.05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入50mLH2O,由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变。(×)【解析】加入50mL水,溶液体积变大,CO32-+H2OHCO3-+OH-,平衡右移,但c(OH-)减小,即由水电离的c(OH-)减小,在Na2CO3溶液中由水电离出的H+、OH-相等,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,故错误。2.25℃,向水中加入①NaCl粉末、②NaOH固体、③Na2CO3粉末,水的电离平衡被促进的是③,被抑制的是②,无影响的是①(用序号填写,下同);水的离子积不变的是①②③。若对上述三种电解质的溶液加热,水的电离平衡被促进的有①②③,水的离子积增大的有①②③。【解析】氢氧化钠电离出的OH-抑制水的电离,碳酸钠中的CO32-促进水的电离,氯化钠对水的电离没有影响;温度不变,水的离子积不变;加热促进水的电离,水的离子积增大。二、溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小2.溶液的pH(1)定义式:pH=-lgc(H+)。(2)pH与溶液中c(H+)的关系(室温)酸性溶液中中性溶液中碱性溶液中c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)(3)使用范围:室温下,pH的取值范围为0~14,即适用于c(H+)≤1mol·L-1或c(OH-)≤1mol·L-1的电解质溶液,当c(H+)或c(OH-)≥1mol·L-1时,直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性。(4)测定pH①用pH试纸测定:把小片试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即可确定溶液的pH。②pH计测定:可精确测定溶液的pH。【小题自测】1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。(1)溶液中c(H+)10-7mol·L-1,该溶液呈酸性。(×)【解析】没有指明溶液的温度。(2)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测量结果。(×)【解析】对中性溶液,用湿润的pH试纸测其pH,不影响测量结果。2.下列说法正确的是(A)A.pH=2的硫酸与pH=1的硝酸溶液中c(H+)之比为1∶10B.0.2mol·L-1与0.1mol·L-1醋酸中c(H+)之比为2∶1C.100℃时,纯水的pH=6,显酸性D.100mLpH=3的盐酸和醋酸溶液,分别与足量锌反应后,所得H2的质量相等【解析】pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01mol·L-1,pH=1的HNO3溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,c(H+)之比为1∶10,A项正确;稀溶液的电离程度比浓溶液大,故0.2mol·L-1与0.1mol·L-1醋酸中c(H+)之比小于2∶1,B项错误;100℃时,纯水的pH=6,显中性,C项错误;D项,pH相同时醋酸浓度大,生成的氢气多,错误。3.25℃pH=3的NH4Cl溶液中,c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-11mol·L-1,由水电离的c(H+)=1.0×10-3mol·L-1。【解析】pH=3,则c(H+)=10-3mol·L-1=由水电离的c(H+),c(OH-)=10-11mol·L-1。三、酸碱中和滴定1.酸碱指示剂指示剂pH变色范围酸色中间色碱色甲基橙3.1~4.4红色pH3.1橙色黄色pH4.4石蕊5.0~8.0红色pH5.0紫色蓝色pH8.0酚酞8.2~10.0无色pH8.2浅红色红色pH10.02.实验原理利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=𝑐(HCl)·𝑉(HCl)𝑉(NaOH)。3.实验用品(1)仪器:图(A)是酸式滴定管,图(B)是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。4.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定(3)终点判断:等到滴入最后一滴标准液,溶液变色,且在半分钟内不恢复至原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。5.数据处理按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=𝑐(HCl)·𝑉(HCl)𝑉(NaOH)计算。但要注意某个数值与其他数据相差较大时,可以舍去。【小题自测】判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。(1)中和滴定实验时的指示剂可用酚酞、紫色石蕊、甲基橙。(×)【解析】一般不用紫色石蕊作中和滴定实验时的指示剂,因为其变色不明显。(2)做中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶。(×)【解析】锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使结果偏高。1.理解1个等量关系:由水电离出的c(H+)=由水电离出的c(OH-)。2.牢记水的电离的两个式子:H2OH++OH-;Kw=c(H+)·c(OH-)。3.理解水溶液中的三种关系(1)c(H+)c(OH-),溶液呈酸性。(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。(3)c(H+)c(OH-),溶液呈碱性。4.熟悉滴定管使用的四个步骤:查漏→洗涤→润洗→装液。考点二考点三考点一考点一外界条件对水的电离平衡的影响1.外界条件对水的电离平衡的影响平衡移动方向c(H+)c(OH-)Kw纯水中加入酸或碱加酸左移增大减小不变加碱左移减小增大不变温度升温右移增大增大增大降温左移减小减小减小纯水中加入易水解的盐右移c(H+)c(OH-)(强酸弱碱盐)c(H+)c(OH-)(强碱弱酸盐)—考点二考点三考点一2.由水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算(25℃时)酸溶液𝑐(H+)=𝑐(H+)酸+𝑐(H+)水𝑐(OH-)=𝑐(OH-)水=𝑐(H+)水碱溶液𝑐(OH-)=𝑐(OH-)碱+𝑐(OH-)水𝑐(H+)=𝑐(H+)水=𝑐(OH-)水盐溶液酸性𝑐(H+)=𝑐(H+)水𝑐(OH-)=𝐾w𝑐(H+)碱性𝑐(OH-)=𝑐(OH-)水𝑐(H+)=𝐾w𝑐(OH-)中性:𝑐(H+)=𝑐(H+)水=𝑐(OH-)=𝑐(OH-)水考点二考点三考点一典例1(2015·九江模拟)室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为甲:1.0×10-7mol·L-1;乙:1.0×10-6mol·L-1;丙:1.0×10-2mol·L-1;丁:1.0×10-12mol·L-1,其中你认为可能正确的数据是()A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁【解题思路】本题考查水的电离。若该溶液是一种强碱(如NaOH)溶液,则该溶液中的OH-主要来自碱(如NaOH)的电离,水的电离被抑制,c(H+)=1×10-12mol·L-1,H+全部来自水的电离,由水电离出的c(H+)与c(OH-)相等,所以丁的数据是正确的;若该溶液是一种强碱弱酸盐的溶液,则该溶液中弱酸根水解,使溶液中c(OH-)c(H+),溶液中的OH-是由水电离所得,所以丙的数据是正确的。【参考答案】C考点二考点三考点一【方法指导】由H2O电离产生的c(H+)(25℃时)的计算技巧水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),不仅适用于纯水,也适用于所有水溶液。(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。(2)酸或碱抑制水的电离,由水电离出的c(H+)=c(OH-)10-7mol·L-1,当溶液中的c(H+)10-7mol·L-1,则H+来自水;当溶液中的c(H+)10-7mol·L-1时,求出溶液中的OH-浓度即是由水电离出的c(H+)。(3)可水解的盐促进水的电离,由水电离的c(H+)或c(OH-)大于10-7mol·L-1。若给出的c(H+)10-7mol·L-1,即为由水电离的c(H+);若给出的c(H+)10-7mol·L-1,求出OH-浓度即是由水电离出的c(H+)。考点二考点三考点一(2015·韶关模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na++H++SO42-。某温度下,向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(D)A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小考点二考点三考点一【解析】某温度下,蒸馏水中的c(H+)=1×10-6mol·L-11×10-7mol·L-1,则此温度下Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-6×1×10-6=1×10-12,说明该温度下促进了水的电离,故该温度高于25℃,A项正确;c(H+)水=c(OH-)水=𝐾w𝑐(H+)=1×10-10mol·L-1,B项正确;NaHSO4属于强酸的酸式盐,抑制水的电离,C项正确;稀释后,溶液中c(H+)减小,但水的离子积不变,故溶液中的c(OH-)增大,D项不正确。考点二考点三考点一考点二溶液的pH计算与判断1.总体原则(1)室温下,若溶液呈酸性,先求c(H+),再求pH。(2)室温下,若溶液呈碱性,先求c(OH-),再由c(H+)=𝐾w𝑐(OH-)求c(H+),最后求pH;也可以先求pOH[pOH=-lgc(OH-)],再由14-pOH求pH。考点二考点三考点一2.分类剖析(室温时)(1)强酸溶液:如浓度为cmol/L的HnA溶液,c(H+)=ncmol/L,所以pH=-lgnc。(2)强碱溶液:如浓度为cmol/L的B(OH)n溶液,c(OH-)=ncmol/L,所以c(H+)=10-14𝑛𝑐mol/L,则pH=14+lgnc。(3)酸碱混合溶液pH的计算①两强酸混合:c(H+)混=𝑐1(H+)𝑉1+𝑐2(H+)𝑉2𝑉1+𝑉2②两强碱混合:c(OH-)混=𝑐1(OH-)𝑉1+𝑐2(OH-)𝑉2𝑉1+𝑉2③强酸、强碱混合酸过量:c(H+)混=𝑐酸(H+)𝑉酸-𝑐碱(OH-)𝑉碱𝑉酸+𝑉碱碱过量:c(OH-)混=𝑐碱(OH-)𝑉碱-𝑐酸(H+)𝑉酸𝑉酸+𝑉碱考点二考点三考点一3.酸碱稀释时pH的变化酸(pH=a)碱(pH=b)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍后pHa+na+nb-nb-n无限稀释pH趋向于7考点二考点三考点一典例2在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中